Атомдық нөмір	41
CAS нөмірі	7440-03-1
Атомдық масса	92.91
Балқу температурасы	2 468 °C
Қайнау температурасы	4 900 °C
Атомдық көлем	0,0180 нм3
20 °C температурадағы тығыздық	8,55 г/см³
Кристалдық құрылым	денеге бағытталған куб
Тор тұрақтысы	0,3294 [нм]
Жер қыртысындағы молшылық	20,0 [г/т]
Дыбыс жылдамдығы	3480 м/с (жоғары жылдамдықта) (жұқа шыбық)
Термиялық кеңею	7,3 мкм/(м·К) (25 °C температурада)
Жылу өткізгіштігі	53,7 Вт/(м·К)
Электрлік кедергі	152 нΩ·м (20 °C температурада)
Мохс қаттылығы	6.0
Виккерс қаттылығы	870-1320 МПа
Бринелл қаттылығы	1735-2450 МПа

Ниобий, бұрын колумбий деп аталған, Nb (бұрынғы Cb) белгісі және 41 атомдық нөмірі бар химиялық элемент. Ол жұмсақ, сұр, кристалды, созылғыш өтпелі металл, көбінесе пирохлор және колумбит минералдарында кездеседі, сондықтан бұрынғы атауы «колумбий». Оның атауы грек мифологиясынан, атап айтқанда, танталдың атымен аталған Танталдың қызы Ниобеден шыққан. Бұл атау екі элементтің физикалық және химиялық қасиеттеріндегі үлкен ұқсастығын көрсетеді, бұл оларды ажыратуды қиындатады.

Ағылшын химигі Чарльз Хэтчетт 1801 жылы танталға ұқсас жаңа элементті хабарлап, оны колумбий деп атады. 1809 жылы ағылшын химигі Уильям Хайд Волластон тантал мен колумбий бірдей деген қате қорытындыға келді. Неміс химигі Генрих Роуз 1846 жылы тантал кендерінде екінші элемент бар екенін анықтап, оны ниобий деп атады. 1864 және 1865 жылдары бірқатар ғылыми тұжырымдар ниобий мен колумбийдің бір элемент екенін (танталдан айырмашылығы) анықтады және бір ғасыр бойы екі атау да бір-бірінің орнына қолданылып келді. Ниобий ресми түрде 1949 жылы элементтің атауы ретінде қабылданды, бірақ колумбий атауы қазіргі уақытта Америка Құрама Штаттарындағы металлургияда қолданылуда.

Ниобий алғаш рет XX ғасырдың басында ғана коммерциялық мақсатта қолданыла бастады. Бразилия ниобий мен феррониобийдің жетекші өндірушісі болып табылады, бұл ниобийдің 60-70% темірмен қорытпасынан тұрады. Ниобий негізінен қорытпаларда қолданылады, ең үлкен бөлігі газ құбырларында қолданылатын арнайы болатта қолданылады. Бұл қорытпалардың құрамында ең көбі 0,1% болғанымен, ниобийдің аз пайызы болаттың беріктігін арттырады. Ниобийі бар суперқорытпалардың температуралық тұрақтылығы оны реактивті және зымыран қозғалтқыштарында қолдану үшін маңызды.

Ниобий әртүрлі аса өткізгіш материалдарда қолданылады. Титан мен қалайы бар бұл аса өткізгіш қорытпалар МРТ сканерлерінің аса өткізгіш магниттерінде кеңінен қолданылады. Ниобийдің басқа қолданылуына дәнекерлеу, ядролық өнеркәсібінде, электроникада, оптикада, нумизматикада және зергерлік бұйымдарда қолданылады. Соңғы екі қолданыста анодтау нәтижесінде пайда болатын төмен уыттылық пен жарқырау өте қажет қасиеттер болып табылады. Ниобий технологиялық маңызды элемент болып саналады.

Физикалық сипаттамалары

Ниобий - периодтық кестенің 5-тобындағы жылтыр, сұр, созылғыш, парамагниттік металл (кестені қараңыз), сыртқы қабықшаларындағы электрон конфигурациясы 5-топқа тән емес. (Мұны рутений (44), родий (45) және палладий (46) маңайынан байқауға болады.)

Абсолютті нөлден балқу температурасына дейін денеге бағытталған кубтық кристалдық құрылымы бар деп есептелгенімен, үш кристаллографиялық ось бойымен термиялық кеңеюдің жоғары ажыратымдылықтағы өлшемдері кубтық құрылымға сәйкес келмейтін анизотропияларды көрсетеді.[28] Сондықтан, бұл салада әрі қарай зерттеулер мен жаңалықтар ашылады деп күтілуде.

Ниобий криогендік температурада аса өткізгіш болады. Атмосфералық қысымда ол 9,2 К температурада элементтік аса өткізгіштердің ең жоғары критикалық температурасына ие. Ниобий кез келген элементтің ішіндегі ең үлкен магниттік ену тереңдігіне ие. Сонымен қатар, ол ванадий және технециймен қатар үш элементтік II типті аса өткізгіштердің бірі болып табылады. Асқын өткізгіштік қасиеттері ниобий металының тазалығына қатты тәуелді.

Өте таза болған кезде, ол салыстырмалы түрде жұмсақ және иілгіш, бірақ қоспалар оны қатты етеді.

Металлдың жылулық нейтрондарды ұстап алу көлденең қимасы төмен; сондықтан ол нейтрондық мөлдір құрылымдар қажет болатын ядролық өнеркәсібте қолданылады.

Химиялық сипаттамалары

Металл бөлме температурасында ауада ұзақ уақыт болған кезде көкшіл реңкке ие болады. Элементтік түрдегі жоғары балқу температурасына (2468 °C) қарамастан, оның тығыздығы басқа отқа төзімді металдарға қарағанда төмен. Сонымен қатар, ол коррозияға төзімді, асқын өткізгіштік қасиеттерін көрсетеді және диэлектрлік оксид қабаттарын түзеді.

Ниобий периодтық кестедегі алдыңғысы цирконийге қарағанда электропозитивтілігі аз және ықшамды, ал лантаноидтың жиырылуы нәтижесінде ауыр тантал атомдарымен өлшемі бойынша бірдей. Нәтижесінде, ниобийдің химиялық қасиеттері периодтық кестеде ниобийдің астында орналасқан танталға өте ұқсас. Оның коррозияға төзімділігі тантал сияқты керемет болмаса да, төмен бағасы мен қолжетімділігі ниобийді химиялық зауыттардағы құмыра төсемдері сияқты онша талап етілмейтін қолданбалар үшін тартымды етеді.